CN103083924B - 磁吸附式电子积木系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁吸附式电子积木系统，包括多个相连的电子积木模块，每个电子积木模块包括电路板、插头连接器和插座连接器，电路板上设有三路信号线路，分别为正电源线路、数据信号线路和负电源线路；插头连接器和插座连接器均包括绝缘本体和三个导电端子，绝缘本体上设有多个容纳槽，容纳槽内安装有永磁铁，三个导电端子分别与电路板上对应的信号线路相连；多个电子积木模块中包括一个用于提供电源及信号源的电源及信号发生模块，其它多个电子积木模块依次与电源及信号发生模块级联。本发明便于连接器、电子积木模块的统一管理，避免了因连接器或信号通道的不同而造成拼接的局限性，实现了各模块的功能叠加，更具有趣味性。

Description

磁吸附式电子积木系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种应用于教学实验和电子积木玩具的磁吸附式电子积木系统。

背景技术

传统技术上用于教学实验或电子积木玩具的电子积木系统一般包括一块完整的电路基板及各种功能的器件，电路基板上预设有指定的线路及安装孔，在使用时，将需要的功能器件搭建在电路基板上以实现特定的功能。但是，普通的电路基板或功能器件是不可拆分的整体，这样的产品不仅局限于几项单一功能，灵活性低，而且，一旦电路基板上任意器件出现故障，整个产品将无法正常工作，这样对于喜欢动手拆卸或拼装玩具的用户来说，无法了解该产品中各功能模块的结构及功能，易失去趣味性。

现今市场上也有针对上述不足，设计出一种可随意拼接的电子积木系统，该电子积木系统将电路基板上的电路划分成多个独立的电子积木模块，使电子积木模块集单个或两个功能为一体，实现电子积木模块之间的随意拼接。但是，该电子积木模块采用常规的电路设计方式，具有多路输入和输出关系，具体数量的输入输出线路视具体功能而定，因此，必须匹配多个连接器或是通过转接电路才能实现多个电子积木模块之间的独立拼接，该电子积木系统虽然在功能上实现了多个功能的拼接，也在一定程度上采用了较为统一的接口，但是其连接接口种类多样且复杂，不利于各个模块之间的统一搭建，不但增加了拼接的复杂度，而且对更多功能的拼接也有一定的局限性。

并且，连接在上述提及的电子积木模块上的连接器为常规的插头和插座，在连接时，通过插头与插座插拔配合，实现两个模块中电流或信号的传输，其中，插头采用针孔对插式，插座采用针孔结构，在使用上述结构的连接器时插拔费力，并且频繁的插拔容易造成插针弯曲，降低了连接器的使用寿命。同时，由于连接连接器传输线路的规格不一，不可避免需要通过电缆进行连接，更加增加了拼接过程的繁琐性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有电子积木系统存在各电子积木模块拼接局限大、拼接插拔费力和易损坏的上述问题，提供了一种可随意级联拼接、自动对位快速连接的磁吸附式电子积木系统。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种磁吸附式电子积木系统，包括多个相连的电子积木模块，每个电子积木模块包括设有功能电路的电路板及连接在电路板两侧边缘上的一侧边缘设置插头连接器，另一侧边缘设置与另一个电子积木模块插头连接器对接的插座连接器，电路板上设有三路信号线路，分别为正电源线路、数据信号线路和负电源线路；所述插头连接器包括绝缘体和并排设置在绝缘本体上的三个导电端子，该导电端子包括用于电连接另一连接器的探针和用于传递信号的簧片，探针的另一端与簧片的连接端接触式相连，簧片的连接端呈弯折状，探针与簧片的连接端设置在绝缘本体内，所述插头连接器的探针为具有伸缩性能的弹性探针，绝缘本体具有一用于与另一连接器连接的对接面，绝缘本体的对接面上设有多个容纳槽，容纳槽内安装有永磁铁，导电端子贯穿绝缘本体内部并延伸到对接面外，三个导电端子分别为正电源端、数据信号端和负电源端，三个导电端子分别与电路板上对应的信号线路相连；所述插座连接器包括绝缘体和并排设置在绝缘本体上的三个导电端子，该导电端子包括用于电连接另一连接器的探针和用于传递信号的簧片，探针的另一端与簧片的连接端接触式相连，簧片的连接端呈弯折状，探针与簧片的连接端设置在绝缘本体内，绝缘本体具有一用于与另一连接器连接的对接面，绝缘本体的对接面上设有多个容纳槽，容纳槽内安装有永磁铁，导电端子贯穿绝缘本体内部并延伸到对接面外，三个导电端子分别为正电源端、数据信号端和负电源端，三个导电端子分别与电路板上对应的信号线路相连；电子积木系统中包括电源及信号发生模块，多个电子积木模块与电源及信号发生模块级联。弹性探针的设置有利于连接器的接触式连接，保证电流或信号传输的稳定性，弯折状的簧片使簧片与探针之间的连接更加紧凑，不易错位，有利于信号稳定传输

电子积木模块为设有单一功能电路的电路板，每一块电路板设有两路基本的供电线路VCC和GND，用于电路板的供电，另外，电路板上集成设置有一路用于信号传输的数据信号线路SIGNAL，主要用于传输控制信号，多个电子积木模块上的功能电路用于处理数据信号线路SIGNAL输出的信号，使经过该模块后的信号具有该模块的特性。电源及信号发生模块用于提供电源及信号源，其数据信号线路SIGNAL输出的高电平信号，该信号与正电源线路VCC相同。电源通过正电源线路和负电源线路传输到下一级电子积木模块中，信号源通过数据信号线路传输到下一级电子积木模块，经过该级电子积木模块后的信号具有该电子积木模块的功能特性。下一级电子积木模块上可以依次级联多个电子积木模块，进行多个功能叠加，同时根据电子积木系统拼接的功能需要，可以对各电子积木模块的位置进行调换，实现随意拼接。本电子积木系统将带有各种功能电路的电路板设计成三路线路，保证了电路板接口的统一性，避免了因接口不一造成拼接的麻烦。

相比较于现有技术，本发明的磁吸附式电子积木系统在电路板的输入输出端只设置了三路信号通道，实现了多个电子积木模块与电源及信号发生模块之间的随意拼接和级联，在电子积木模块上设置磁吸附式连接器，使插头连接器和插座连接器具有磁性，实现了电子积木模块的自动对位快速连接；上述两项的设置便于连接器、电子积木模块的统一管理，避免了因连接器或信号通道的不同而造成拼接的局限性，使本发明的电子积木模块可随意自由级联拼接，丰富了拼接的功能，实现了各模块的功能叠加，更具有趣味性。

优选地，电子积木系统中包括一用于实现多路模块连接的转换连接模块，转换连接模块上设有一个插头连接器和至少两个插座连接器或一个插座连接器和至少两个插头连接器，插座连接器和插头连接器通过电路板上的正电源线路、数据信号线路和负电源线路相连，所述转换连接模块的电路板上设有电压跟随电路。多个电子积木模块可以通过插头连接器或插座连接器顺次与电源及信号发生模块级联，实现各种功能，但由于本发明的系统是依次级联设置的，考虑到在拼接时桌面长度等因素影响，设置转换连接模块，避免本系统在拼接时只往单一方向上的延伸，有利于系统拼接的便利性，使本系统具有扩展性，使完成复杂功能的拼接。电压跟随电路保证了经过转换连接模块的信号不会衰减，确保了系统可以多级级联拼接。

优选地，所述转换连接模块上设有一个插头连接器和三个插座连接器或一个插座连接器和三个插头连接器。四通的转换连接模块，使一个输入信号转换成三个输出信号，便于系统功能的扩展。

优选地，所述电路板上设有电压跟随电路和与电压跟随电路相连的功能电路，电压跟随电路接收数据信号线路输入端的信号，功能电路输出处理后的信号到数据信号线路的输出端，功能电路为外部信号采集电路、信号处理电路和信号执行电路中的一种，所述电源及信号发生模块设有电源和信号源。电压跟随电路用于还原来至上一级数据信号线路的输出信号，使通过电压跟随器处理过的信号等同于上一级的信号，使经过多级模块后的信号不易衰减，保证了多级电子积木模块拼接的稳定性。每一个电子积木模块上的功能电路为单一功能电路，其中外部信号采集电路用于采集外面信号，为传感类器件及其电路，信号处理电路用于控制及处理各级联模块中的信号，使传输的信号具有变化，信号执行电路是用于输出信号及反馈。

优选地，所述外部信号采集电路为传感器电路、麦克风电路中的一种，信号处理电路为调频电路、调幅电路、信号发生电路、信号传递电路和信号接收电路中的一种，信号执行电路为LED灯电路、蜂鸣器电路、扬声器电路、振动器电路、电机电路、开关电路和显示屏电路中的一种。

优选地，所述绝缘本体上设有防呆插件和用于与防呆插件配合连接的防呆插槽，插头连接器上的防呆插件与插座连接器上的防呆插槽配合连接，插头连接器上的防呆插槽与插座连接器上的防呆插件配合连接。防呆结构的设计，避免了连接器错接的可能，在使用时更加安全方便。

优选地，所述容纳槽的数量为两个，容纳槽设置在导电端子的两侧边并与导电端子并排设置，插头连接器上的永磁铁与插座连接器上的永磁铁极性相反。两个容纳槽并排设置在导电端子的两侧边，使导电端子在电连接时，接触更加紧凑，避免了脱落的可能。

优选地，所述容纳槽的截面为圆形。

优选地，所述绝缘本体的底部两侧设有两组安装件，安装件包括用于连接器焊接定位的定位件和用于连接器强化连接的钩状体。定位件使连接器固定的安装在电路板上，钩状体保证了连接器的连接强度，使连接器与电路板之间的连接更加稳定。

附图说明

图1是本发明磁吸附式电子积木系统的原理框图。

图2是本发明磁吸附式电子积木系统另一种实施方式的原理框图。

图3是本发明磁吸附式电子积木系统中电子积木模块的结构示意图。

图4是本发明磁吸附式电子积木系统中插头连接器的结构示意图。

图5是本发明磁吸附式电子积木系统中插座连接器的结构示意图。

图6是本发明磁吸附式电子积木系统中插头连接器的爆炸结构示意图。

图7是本发明磁吸附式电子积木系统中插座连接器的爆炸结构示意图。

图8是本发明实施例1闪烁LED灯积木系统的原理框图。

图9是本发明实施例2亮度可调LED灯积木系统的原理框图。

图10是本发明实施例3亮度可调的闪烁LED灯积木系统的原理框图。

图11是本发明中脉冲电子积木模块中电压跟随电路及功能电路的部分电路原理图。

图12是本发明中LED灯电子积木模块中电压跟随电路及功能电路的部分电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步详细说明本发明，但本发明的保护范围并不限于此。

参照图1，本发明的磁吸附式电子积木系统包括多个相连的电子积木模块、一个用于提供电源及信号源的电源及信号发生模块，多个电子积木模块依次与电源及信号发生模块级联，多个电子积木模块在图1中分别标记为第一级电子积木模块、第二级电子积木模块和第N级电子积木模块，N为自然数。电子积木模块为设有单一功能电路的电路板，其中电源及信号发生模块的功能电路为电源电路和信号源电路，每一块电路板设有两路基本的供电线路，用于电路板的供电，另外，电路板上集成设置有一路用于信号传输的数据信号线路，主要用于传输控制信号。

在拼接时，根据系统功能的需要或拼接的需要，利用转换连接模块增加多路模块连接，转换连接模块上设有一个插头连接器和至少两个插座连接器或一个插座连接器和至少两个插头连接器。参照图2，转换连接模块以四通接口为例进行说明，图2中的转换连接模块上具有一个插头连接器和三个插座连接器或一个插座连接器和三个插头连接器，插头连接器或插座连接器的设置根据系统中各个模块的连接器匹配为基准，插座连接器和插头连接器通过电路板上的正电源线路、数据信号线路和负电源线路相连。图2中的系统，将转换连接模块连接在电源及信号发生模块上，换连接模块具有三路相同的输出，使该系统具有三路输出接口，用于扩展三路模块，同时，在使用时改变了系统模块级联的方向，避免了单一方向上延伸的问题。本系统在该转换连接模块的三路输出接口上分别连接有电子积木模块，而各个模块又可以通过转换连接模块将经过该模块后的功能信号分配为多路输出，作为后续模块连接用，同时，各模块上又可顺次级联其它模块。所述转换连接模块的电路板上设有电压跟随电路，电压跟随电路用于还原上一级数据信号线路输出的信号，使信号不衰减，转换连接模块的电压跟随电路的输出和输入端均与数据信号线路相连。

参照图3，每个电子积木模块包括电路板3、插头连接器1和插座连接器2，电路板3上设有电压跟随电路和与电压跟随电路相连的功能电路，电压跟随电路和功能电路在图3中标记为4，插头连接器1和插座连接器2连接在电路板3左右两侧边缘上。所述插头连接器1和插座连接器2均包括绝缘本体和并排设置在绝缘本体上的三个导电端子，分别为正电源端、数据信号端和负电源端，三个导电端子分别与电路板3上对应的信号线路相连。每个电子积木模块的规格统一，电子积木模块的规格包括电路板3的尺寸、插头连接器1和插座连接器2的安装位置及导电端子的位置分配等，用以实现各个电子积木模块之间的随意拼接。

所述电路板3上设有三路信号线路，分别为正电源线路、数据信号线路和负电源线路，正电源线路、数据信号线路和负电源线路分别用于传输正电源、数据信号和负电源。其中，正电源线路、数据信号线路和负电源线路的输入端分别与插头连接器1上对应的导电端子1.1相连，正电源线路、数据信号线路和负电源线路的输出端与插座连接器2上对应的导电端子2.1相连。电源及信号发生模块用于提供电源及信号源，电源通过正电源线路和负电源线路传输到下一级电子积木模块中，信号源通过数据信号线路传输到下一级电子积木模块，经过该级电子积木模块后的信号具有该电子积木模块的功能特性。下一级电子积木模块上可以依次级联多个电子积木模块，进行多个功能叠加，同时根据电子积木系统拼接的功能，可以对各电子积木模块的位置进行调换，实现随意拼接。

每一个电子功能模块上的功能电路为单一功能电路，电压跟随电路将数据信号线路输入端输入的信号经电压跟随电路处理后输入到功能电路中，电压跟随电路用于还原来至上一级的输出信号，使通过电压跟随器处理过的信号等同于上一级的信号，以确保进入电子功能模块中的信号不会衰减，保证了多级电子功能模块拼接的稳定性。功能电路将输入的信号做了相应处理后输出三路信号备用，以便下一级电子功能模块级联时信号的传输。电压跟随电路主要采用运算放大器及外围电路实现电压跟随效果，为现有技术中的常规技术，在此不再赘述。

功能电路为外部信号采集电路、信号处理电路和信号执行电路中的一种，其中，外部信号采集电路用于采集外面信号，为传感类器件及其电路，如电压传感器电路、温度传感器电路、湿度传感器电路和麦克风电路等常规电路。信号处理电路用于控制及处理各级联模块中的信号，使传输的信号具有变化，如调频电路、调幅电路、信号发生电路、信号传递电路和信号接收电路。信号执行电路是用于输出信号及反馈，信号处理电路为信号执行电路为LED灯电路、蜂鸣器电路、扬声器电路、振动器电路、电机电路、开关电路和显示屏电路中的一种。上述提及的电源及信号发生模块、外部信号采集电路、信号处理电路和信号执行电路为现有技术中的常见技术，其具体的电路结构在此不再赘述。

参照图4和图6，插头连接器1包括绝缘本体1.7和并排设置在绝缘本体1.7上的导电端子1.1，导电端子1.1数量为三个。绝缘本体1.7上设有三个导电端子安装孔、两个容纳槽及设置在绝缘本体1.7底部两侧的两组安装件。导电端子安装孔并排设置并留有间隙，用于安装导电端子1.1，导电端子安装孔为通孔，导电端子1.1通过导电端子安装孔贯穿绝缘本体1.7内部并延伸到对接面外。两个容纳槽设置在导电端子1.1的两侧边并与导电端子1.1并排设置，容纳槽内安装有永磁铁1.2，容纳槽的截面为圆形。安装件包括用于连接器焊接定位的定位件1.5和用于连接器强化连接的钩状体1.6，定位件1.5使连接器固定的安装在电路板上，钩状体1.6保证了连接器的连接强度，使连接器与电路板之间的连接更加稳定。插头连接器1的绝缘本体1.7上还设有防呆插件1.3和用于与防呆插件1.3配合连接的防呆插槽1.4，防呆插件1.3为绝缘本体1.7上凸起的块状体，防呆插件1.3的体积大小与防呆插槽1.4容腔的大小匹配。所述导电端子1.1包括用于电连接另一连接器的探针1.8和用于传递信号的簧片1.9，探针1.8和簧片1.9均为连接器的镀金触点，用于传递电源和信号。探针1.8的另一端与簧片1.9的连接端接触式相连，簧片1.9的焊接端与连接端成90度弯折，簧片1.9的连接端呈多段弯折状，使簧片1.9的连接端与探针1.8接触时具有弹性，保证了簧片1.9与探针1.8、探针1.8与另一连接器的良好接触。探针1.8与簧片1.9的连接端设置在绝缘本体1.7内，插头连接器1的探针1.8为具有伸缩性能的弹性探针。

参照图5和图7，插座连接器2包括绝缘本体2.7和并排设置在绝缘本体2.7上的导电端子2.1，导电端子2.1数量为三个。绝缘本体2.7上设有三个导电端子安装孔、两个容纳槽及设置在绝缘本体2.7底部两侧的两组安装件。导电端子安装孔并排设置并留有间隙，用于安装导电端子2.1，导电端子安装孔为通孔，导电端子2.1通过导电端子安装孔贯穿绝缘本体2.7内部并延伸到对接面外。两个容纳槽设置在导电端子2.1的两侧边并与导电端子2.1并排设置，容纳槽内安装有永磁铁2.2，容纳槽的截面为圆形。安装件包括用于连接器焊接定位的定位件2.5和用于连接器强化连接的钩状体2.6。插座连接器2的绝缘本体2.7上还设有防呆插件2.3和用于与防呆插件2.3配合连接的防呆插槽2.4，防呆插件2.3为绝缘本体2.7上凸起的块状体，防呆插件2.3的体积大小与防呆插槽2.4容腔的大小匹配。所述导电端子2.1包括用于电连接另一连接器的探针2.8和用于传递信号的簧片2.9，探针2.8和簧片2.9均为连接器的镀金触点，用于传递电源和信号。探针2.8的另一端与簧片2.9的连接端接触式相连，簧片2.9的焊接端与连接端成90度弯折，簧片2.9的连接端呈多段弯折状，使簧片2.9的连接端与探针2.8接触时具有弹性，探针2.8与簧片2.9的连接端设置在绝缘本体2.7内。

插头连接器1和插座连接器2在使用时，插头连接器1上的防呆插件1.3与插座连接器2上的防呆插槽2.4配合连接，插头连接器1上的防呆插槽1.4与插座连接器2上的防呆插件2.3配合连接，保证了连接器的成对连接，避免错接的现象。同时，插头连接器1上的永磁铁1.2与插座连接器2对应连接位上的永磁铁2.2极性相反，使两连接器在连接时可自动对位快速连接。

为了更加详细额描述本发明的磁吸附式电子积木系统，下面通过具体实施例1、实施例2和实施例3进行说明，由于上文已详细说明本发明中各个电子积木模块的具体结构，包括电路结构、机械结构及连接关系，以下实施例将不做详细描述，其中电压跟随电路采用运算放大器进行电压跟随。实施例1、实施例2和实施例3仅为本发明具有代表性的例子，针对某个特定的功能的基础上实现多个功能的叠加，本发明的保护范围不仅仅局限于下述例子。

实施例1：

参照图8，闪烁LED灯积木系统包括电源及信号发生模块、LED灯电子积木模块和脉冲电子积木模块，LED灯电子积木模块内设有电压跟随电路和LED灯功能电路，即LED灯电子积木模块用于LED灯的驱动，脉冲电子积木模块内设有电压跟随电路和脉冲功能电路，脉冲电子积木模块用于产生脉冲。参照图11，脉冲电子积木模块主要包括比较器LM1、555定时器、可变电阻R和逻辑门M，比较器LM1接收数据信号线路输出的信号，在图11中标记为Signal In，比较器LM1的正向输入端接收输入信号Signal In，反相输入端接收1/2信号Signal In，并将输出结果输入到逻辑门M的输入端，可变电阻R的一端与正电源线路相连，可变电阻R的另一端与555定时器相连，555定时器输出脉冲信号到逻辑门M中，逻辑门M接收电压跟随电路的输出信号和定时器的脉冲信号，处理后并输出具有该脉冲特性的信号Signal Out，图11中，各输入输出的信号由时序信号进行描述。参照图12，LED灯电子积木模块包括运算放大器LM2和LED灯L1，运算放大器LM2接收数据信号线路输出的信号，在图12中标记为Signal In，运算放大器LM2的正向输入端接收输入信号Signal In，反相输入端与运算放大器LM2的输出端相连，运算放大器LM2的输出端用于LED灯电子积木模块输出信号Signal Out，运算放大器LM2的输出端与LED灯L1相连，LED灯L1的另一端接地。电源及信号发生模块与脉冲电子积木模块通过磁吸附连接器相连，LED灯电子积木模块通过磁吸附连接器与脉冲电子积木模块相连，用以传递电源及信号。

LED灯电子积木模块和脉冲电子积木模块由电源及信号发生模块供电，电源及信号发生模块的数据信号线路输出高电平信号到脉冲电子积木模块的输入端进入电压跟随电路，脉冲功能电路得到系统供电并产生一定的脉冲信号，并与电源及信号发生模块的输出信号通过逻辑门进行逻辑与运算，输出信号具有该模块特性，此时，输出信号的频率发生变化，并进入LED灯电子积木模块中，LED灯电子积木模块的电压跟随电路提高了信号的带负载能力，LED灯电子积木模块获取信号，LED灯随着输入信号的频率闪烁，即实现了闪烁LED灯的功能。

实施例2：

参照图9，亮度可调LED灯积木系统包括电源及信号发生模块、LED灯电子积木模块和电压调节电子积木模块，LED灯电子积木模块内设有电压跟随电路和LED灯功能电路，电压调节电子积木模块内设有电压跟随电路和电压调节功能电路，电压调节功能电路主要通过电位器来实现，电压调节电子积木模块用于调节输出电压，电压调节功能电路为现有技术中常用的电路，在此不再赘述。电源及信号发生模块与电压调节电子积木模块通过磁吸附连接器相连，LED灯电子积木模块通过磁吸附连接器与电压调节电子积木模块相连，用以传递电源及信号。

完成上述拼接时，电源及信号发生模块的电源和信号通过各自的线路由电压调节电子积木模块的输入端进入电压跟随电路，电压调节电子积木模块得到系统供电并对输出电压进行调节，输出调节后不同幅值的电压信号，输入到LED灯电子积木模块中，LED灯电子积木模块获取信号，做出相应的响应，此时调节电位器，即可实现亮度可调LED灯积木系统的功能。

实施例3：

参照图10，亮度可调的闪烁LED灯积木系统包括电源及信号发生模块、多个LED灯电子积木模块、脉冲电子积木模块、电压调节电子积木模块、压力感知电子积木模块、多个蜂鸣器电子积木模块和多个转换连接模块，电源及信号发生模块、LED灯电子积木模块、脉冲电子积木模块和电压调节电子积木模块的电路结构在实施例1和实施例2中已经描述出，在此不再赘述。多个LED灯电子积木模块包括第一、第二和第三LED灯电子积木模块，多个蜂鸣器电子积木模块包括第一、第二和第三蜂鸣器电子积木模块，多个转换连接模块包括第一和第二转换连接模块，压力感知电子积木模块包括电压跟随电路和压力变送器，压力变送器接收电压跟随电路输出的信号，蜂鸣器电子积木模块包括电压跟随电路和与电压跟随电路相连的蜂鸣器，蜂鸣器接收电压跟随电路输出的信号。

LED灯电子积木模块、脉冲电子积木模块、电压调节电子积木模块、压力感知电子积木模块、蜂鸣器电子积木模块和转换连接模块由电源及信号发生模块供电，上述各模块中的电压跟随电路用于提高带负载能力。电源及信号发生模块与脉冲电子积木模块通过磁吸附连接器相连，脉冲电子积木模块通过磁吸附连接器与第一转换连接模块的输入端相连，第一转换连接模块的输出端分别与第一蜂鸣器电子积木模块、电压调节电子积木模块和压力感知电子积木模块相连，第一蜂鸣器电子积木模块与第一LED灯电子积木模块相连；压力感知电子积木模块相连与第二转换连接模块的输入端相连，第二转换连接模块的输出端分别与第三LED灯电子积木模块和第三蜂鸣器电子积木模块相连；电压调节电子积木模块与第二LED灯电子积木模块相连，第二LED灯电子积木模块与第二蜂鸣器电子积木模块相连。

完成上述拼接时，脉冲电子积木模块接收电源及信号发生模块输出的高电平信号，经脉冲电子积木模块处理后输出频率变化的信号到第一转换连接模块中，第一转换连接模块中将接收的信号分别输出到第一蜂鸣器电子积木模块、电压调节电子积木模块和压力感知电子积木模块中，第一蜂鸣器电子积木模块接收频率变化的信号，第一蜂鸣器电子积木模块的蜂鸣器根据输入信号的频率响应，同时，第一蜂鸣器电子积木模块将该信号输出到第一LED灯电子积木模块中，使LED灯根据输入频率闪烁。同时，电压调节电子积木模块接收到频率变化的信号，并且通过电位器调整输出信号的幅值大小，电压调节电子积木模块输出频率和幅值变化的信号到第二LED灯电子积木模块中，此时，可调节电位的变化，使第二LED灯电子积木模块中的LED灯根据输入频率闪烁，并根据幅值响应亮度；第二LED灯电子积木模块输出频率和幅值变化的信号到第二蜂鸣器电子积木模块中，第二蜂鸣器电子积木模块中的蜂鸣器蜂鸣的频率和音量大小也随输出信号的变化而变化。压力感知电子积木模块接收到频率变化的信号，并根据压力变送器接收的不同压力对输入信号的幅值进行调整，输出频率和幅值变化的信号到第二转换连接模块中，第二转换连接模块中将上述信号分别输出到第三LED灯电子积木模块和第三蜂鸣器电子积木模块中，根据不同的压力，LED灯的亮度和闪烁频率随输入信号的变化而变化，蜂鸣器的蜂鸣频率和音量随输入信号的变化而变化。

从上述实施例1、实施例2和实施例3可以看出，因各个电子积木模块的规格统一、接口统一和电路板线路统一，在实现不同功能时，各个模块之间彼此可随意拼接；并且通过磁吸附连接器连接，既能实现拼接简单方便，又可避免因频繁拼接造成的连接器的损坏。

上述说明中，凡未加特别说明的，均采用现有技术中的常规技术手段。

Claims (9)

1.一种磁吸附式电子积木系统，其特征在于，包括多个相连的电子积木模块，每个电子积木模块包括设有功能电路的电路板、连接在电路板一侧边缘上设置的插头连接器、连接在电路板另一侧边缘上设置的与另一个电子积木模块插头连接器对接的插座连接器，电路板上设有三路信号线路，分别为正电源线路、数据信号线路和负电源线路；

所述插头连接器包括绝缘体和并排设置在绝缘本体上的三个导电端子，该导电端子包括用于电连接另一连接器的探针和用于传递信号的簧片，探针的一端与簧片的连接端接触式相连，簧片的连接端呈弯折状，探针与簧片的连接端设置在绝缘本体内，所述插头连接器的探针为具有伸缩性能的弹性探针，绝缘本体具有一用于与另一连接器连接的对接面，绝缘本体的对接面上设有多个容纳槽，容纳槽内安装有永磁铁，导电端子贯穿绝缘本体内部并延伸到对接面外，三个导电端子分别为正电源端、数据信号端和负电源端，三个导电端子分别与电路板上对应的信号线路相连；

所述插座连接器包括绝缘体和并排设置在绝缘本体上的三个导电端子，该导电端子包括用于电连接另一连接器的探针和用于传递信号的簧片，探针的一端与簧片的连接端接触式相连，簧片的连接端呈弯折状，探针与簧片的连接端设置在绝缘本体内，绝缘本体具有一用于与另一连接器连接的对接面，绝缘本体的对接面上设有多个容纳槽，容纳槽内安装有永磁铁，导电端子贯穿绝缘本体内部并延伸到对接面外，三个导电端子分别为正电源端、数据信号端和负电源端，三个导电端子分别与电路板上对应的信号线路相连；

电子积木系统中包括电源及信号发生模块，多个电子积木模块与电源及信号发生模块级联。

2.根据权利要求1所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，电子积木系统中包括一用于实现多路模块连接的转换连接模块，转换连接模块上设有一个插头连接器和至少两个插座连接器或一个插座连接器和至少两个插头连接器，插座连接器和插头连接器通过电路板上的正电源线路、数据信号线路和负电源线路相连，所述转换连接模块的电路板上设有电压跟随电路。

3.根据权利要求2所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，所述转换连接模块上设有一个插头连接器和三个插座连接器或一个插座连接器和三个插头连接器。

4.根据权利要求1所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，所述电路板上设有电压跟随电路和与电压跟随电路相连的功能电路，电压跟随电路接收数据信号线路输入端的信号，功能电路输出处理后的信号到数据信号线路的输出端，功能电路为外部信号采集电路、信号处理电路和信号执行电路中的一种，所述电源及信号发生模块设有电源和信号源。

5.根据权利要求4所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，所述外部信号采集电路为传感器电路、麦克风电路中的一种，信号处理电路为调频电路、调幅电路、信号发生电路、信号传递电路和信号接收电路中的一种，信号执行电路为LED灯电路、蜂鸣器电路、扬声器电路、振动器电路、电机电路、开关电路和显示屏电路中的一种。

6.根据权利要求1所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，所述绝缘本体上设有防呆插件和用于与防呆插件配合连接的防呆插槽，插头连接器上的防呆插件与插座连接器上的防呆插槽配合连接，插头连接器上的防呆插槽与插座连接器上的防呆插件配合连接。

7.根据权利要求1所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，所述容纳槽的数量为两个，容纳槽设置在导电端子的两侧边并与导电端子并排设置，插头连接器上的永磁铁与插座连接器上的永磁铁极性相反。

8.根据权利要求1所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，所述容纳槽的截面为圆形。

9.根据权利要求1所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，所述绝缘本体的底部两侧设有两组安装件，安装件包括用于连接器焊接定位的定位件和用于连接器强化连接的钩状体。